Auslegung elektrischer Maschinen und Antriebe
Auswahl, Dimensionierung, Modellierung, physikalische Grenzen, Fertigungsaspekte und aktuelle Fragestellungen
Was nehmen Sie mit
- Verbesserungspotentiale bestehender Motorenauslegungen und Antriebssysteme durch Kenntnis von Entwurfs und Analysemethoden erkennen können
- Kennenlernen von modernen Designmethoden, Materialieneigenschaften und Fertigungsverfahren für E-Maschinen
- Verständnis aktueller Trends in der Antriebsentwicklung, der Materialausnutzung und der erforderlichen Kühlverfahren
- Einblick in numerische Feldberechnungsverfahren für die Elektromagnetik, Erwärmung, mechanische Beanspruchung zur Motorauslegung und deren Betriebsverhalten
Veranstaltungsprofil
Der Kurs richtet sich an Elektro- und Maschinenbauingenieure, welche sich mit der Entwicklung, Fertigung und Anwendung elektrischer Maschinen, Aktuatoren und Antriebe beschäftigen. Erwünschte Vorkenntnisse: Grundlagen der E-Maschinen
Inhalt der Veranstaltung
In diesem 3-tägigen Seminar weicht man bewusst von der klassischen Einteilung und Betrachtungsweise der elektrischen Maschinen ab, behandelt diese übergeordnet und vermittelt damit Lösungsansätze für aktuelle Aufgaben- und Problemstellungen. Dieser Kurs baut auf das Seminar "Grundlagen Elektrischer Maschinen" auf.
Aufbauend auf einer Wiederholung der Grundlagen elektromagnetischer Energiewandlung wird zunächst eine Übersicht über die gängigen E-Maschinentypen gegeben. Dimensionierungsrichtlinien, Fertigungsverfahren und Bemessungsregeln werden behandelt. Detailliert wird auf AC-Maschinen, ihre Wicklungsauslegung, Verlustberechnung, Wirkungsgradermittlung und Bestimmung der Ersatzschaltbild-Parameter für eine Antriebsparametrierung z.B. im Umrichter eingegangen. Schwerpunkte sind dabei PM-Synchronmaschinen, Erwärmungs- und Kühlungsfragen, Grundlagen der magnetischen Geräuschbildung und eine Einführung in die numerische Feldberechnungsverfahren. Damit sind die Kursteilnehmer in der Lage, aktuelle Aufgabenstellungen der Motorenauswahl und -bemessung und der Antriebsgestaltung selbstständig durchzuführen.
Themenschwerpunkte
- Wichtige Motortopologien (PM, Reluktanz, el. Erregung, Käfig, …)
- Wicklungsauslegung und Auswahl (verteilte vs. Zahnspulen-Wicklg.)
- Verlustberechnung in E-Maschinen bei Netz- und Umrichterbetrieb
- Vereinfachte Erwärmungsberechnung (Wärmequellennetz)
- Oberschwingungsprobleme und Geräusche